清华大学等多家企业和科研院所也开展了大量的超高效电机的研究工作。尽管我国在电机
节能方面也开展了大量研究工作，同时也形成了阶段性的成果，但是为了促进电机系统
节能工程的进一步落实，紧密配合电机系统节能工程的相关工作，更好地开展国际间电
机系统的节能交流，为制造企业和用户搭建一个开发、推广和应用高效电机系统的交流平
台，应积极创建中国的电机挑战计划，并通过该计划的一系列行动，整体提高我国电机
系统能源利用率水平，切实推动电机系统的节能工作的进一步顺利开展。

3 超高效电机研制的关键技术问题概述

   降低超高效电机各类损耗的关键技术研究，主要途径就在于大幅度降低电机各项损耗 ，
这就要求对电机各类损耗产生的机理进行极其深入细致的研究，充分挖掘降低各类损耗
的潜力，这不再是单一的电磁设计，而是要基于传统电机设计模型建立更为精确的数学
物理模型，并综合考虑工艺，材料，加工精度，结构，性价比等各种因素进行研究，进
而提出解决降低电机各种损耗的关键工艺和设计技术，包括超高效电机的结构设计及制
造工艺，转子工艺参数，降低铜耗的绕组技术，降低风摩耗的风路元件、通风系统和轴承
系统的设计，电机制造工艺研究以降低附加损耗的研究等。综上，可将开展超高效电机研
制工作中需要面临的关键技术简要概括为以下几方面:

   1）在电机损耗计算与分析方面的研究:传统基于磁路分析的损耗计算方法，在我国以
往系列电机设计中起到主要作用，例如 Y, Y2, Y3 系列异步电机，但这种方法存在经验系
数繁多、无法分析损耗局部分布等局限性。为了解决这一问题，国内外研究人员开展了基
于现代计算机技术的新型损耗分析方法的研究，这方面应用最广泛的就是有限元法，该
方法可以方便处理任意结构、任意边界条件以及复杂的源分布所带来的问题，同时还可以
计及电机内部的饱和以及非线性等复杂问题，在电机设计方面具有独特优势。为此，针对
超高效电机损耗进行有限元仿真分析研究，对于从微观角度揭示电机内部损耗特性具有
重要理论价值，同时也可为进一步研究如何对电机结构进行改进设计提供必要技术参考。

2)在电机损耗影响因素以及电机结构改进方面的研究:由于电机损耗的影响因素繁多，分
别涉及电机铁心结构、绕组结构与制造工艺等方面。其中铁心结构方面的影响因素最多，
这主要包括定转子槽配合、气隙大小、斜槽及槽斜度、槽形尺寸、槽型(闭口槽或半闭口槽)
以及定子侧结构件等。数十年来，限于计算手段的限制，在异步电机设计中，铁心结构方
面多采用不计饱和影响的理论值或经验值，这种处理方法无法针对某一具体因素对损耗
的具体影响程度进行深入研究。因此，在超高效电机研制初期，需要针对不同电机结构建
立有限元模型，通过改变不同电机结构以及材料性能参数，分析不同因素对电机损耗的

  

具体影响程度，并在此基础上寻求最佳设计方案，最终达到降耗目的。

 3)在电机损耗测试方面的研究:在 IEC 最新电机测试标准 IEC60034-2-1《旋转电机(牵引电
机除外)确定效率和损耗的试验方法》中，规定 IEEEl12B 法为唯一的低不确定度的测试方
法。因此，要想研制真正符合超高效率水平的电机，必须要对低不确定度的 IEEE 1I 2B 法
进行系统研究，其重点在于研究低功率因数条件下输入功率的精确测量、低不确定度附加
损耗和效率测试技术以及不确定度评价技术。

   4)有利于降低损耗的其它措施研究，在超高效电机研制中，还涉及到电机铁心材料、绕
组型式、制造工艺以及如何降低机械损耗方面的研究，通过开展此类研究也可从一定程度